科学家研发微型粒子加速器:体积仅相当鞋盒大小

科学家研发微型粒子加速器:体积仅相当鞋盒大小
借助激光和“芯片上的加速器”设计理念,科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验,用于探索平行宇宙和搜寻“上帝粒子”。图中是三个“芯片上的加速器”。

据国外媒体报道,借助高能粒子加速器科学家或可发现平行宇宙,然而这些加速器通常都重达数千吨且占地面积大。斯坦福大学等机构科学家最新计划利用石英芯片和激光技术制造微型粒子加速器,加速器体积和重量的大幅缩减使得研究人员更易掌控操作粒子科学实验。

科学家研发微型粒子加速器:体积仅相当鞋盒大小
粒子加速器庞大沉重且造价高昂,如欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机重约38000吨,且深埋于地下,长达27公里,令研究人员难以接触使用。

这项新设计或将大幅缩减粒子加速器的体积和重量。借助激光和“芯片上的加速器”设计理念,科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验,用于探索平行宇宙和搜寻“上帝粒子”。长久以来,物理学家一直致力于粒子加速器实验,以探索从先进医学技术到物质新形态等各种新事物。然而,粒子加速器庞大沉重且造价高昂,如欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机重约38000吨,且深埋于地下,长达27公里,令研究人员难以接触使用。

近日,戈登和贝蒂-摩尔基金会向斯坦福大学科学家捐赠了1350万美元,用于设计打造一个微型粒子加速器。据称,在未来五年内,一个通过国际合作完成的原型将能产生微型加速器的能量,大小相当于医院放射机器所产生的能量。不过研究人员表示,最终还是会增大这种微型加速器的规模,以媲美当今全球最强大的粒子加速器。

科学家研发微型粒子加速器:体积仅相当鞋盒大小
斯坦福研究小组将找到最佳方法干扰芯片中的激光功率,产生电子并引导其运动,将电子束直径缩小1000倍。SLAC国家加速器实验室及其它两个国家实验室将致力于该合作项目研究。

最近几个月来,欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机一直在高强度运作,搜寻微型黑洞。高能粒子加速器能够搜寻微型黑洞,因此被认为是探索“多宇宙”迹象的关键。

如果科学家能够以预测的能量在加速器中探测到微型黑洞,就可以证明多维度的存在,并延伸推断平行宇宙的存在。欧洲粒子物理研究所科学家默-法伊扎尔解释说:“打个简单的比方,纸张是拥有长宽的二维物体,而许多平行的纸张叠在一起,就以高度的形式存在于三维的平行世界中。

我们预测,引力能够渗入另一个维度。如果预测无误的话,我们就能在大型强大对撞机中生成微型黑洞。”如今,大型强子对撞机的创记录高能量使得搜寻这些微型黑洞成为可能,并可追踪到消失在黑洞中的能量引力。

然而,新的彩虹理论认为,拥有不同能量的粒子将面临不同的时空和不同的引力场,这或许可以解释大型强子对撞机至今仍未发现微型黑洞的原因。

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